Сила индукции: Электромагнитная индукция. Правило Ленца

Содержание

Индукционный ток — Какое направление индукционного тока? — Росиндуктор

ИНДУКЦИОННЫЙ ТОК — это электрический ток, возникающий при изменении потока магнитной индукции в замкнутом проводящем контуре. Это явление носит название электромагнитной индукции. Хотите узнать какое направление индукционного тока? Росиндуктор — это торговый информационный портал, где вы найдете информацию про ток.

Содержание

Индукционный ток правило

Определяющее направление индукционного тока правило звучит следующим образом: «Индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он вызван». Правая рука развернута ладонью навстречу магнит¬ным силовым линиям, при этом большой палец направлен в сторону движения проводника, а четыре пальца по-казывают, в каком направлении будет течь индукционный ток. Перемещая проводник, мы перемещаем вместе с проводчиком все электроны, заключенные в нем, а при перемещении в магнитном поле электрических зарядов на них будет действовать сила по правилу левой руки.

Направление индукционного тока

Направление индукционного тока, как и его величина, определяется правилом Ленца, в котором говорится, что направление индукционного тока всегда ослабляет действие фактора, возбудившего ток. При изменении потока магнитного поля через контур направление индукционного тока будет таким, чтобы скомпенсировать эти изменения. Когда магнитное поле возбуждающее ток в контуре создается в другом контуре, направление индукционного тока зависит от характера изменений: при увеличении внешнего тока индукционный ток имеет противоположное направление, при уменьшении — направлен в ту же сторону и стремиться усилить поток.

Индукционный ток в катушке

Катушка с индукционным током имеет два полюса (северный и южный), которые определяются в зависимости от направления тока: индукционные линии выходят из северного полюса. Приближение магнита к катушке вызывает появление тока с направлением, отталкивающим магнит. При удалении магнита ток в катушке имеет направление, способствующее притягиванию магнита.

Индукционный ток возникает

Индукционный ток возникает в замкнутом контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Контур может быть как неподвижным (помещенным в изменяющийся поток магнитной индукции), так и движущимся (движение контура вызывает изменение магнитного потока). Возникновение индукционного тока обуславливает вихревое электрическое поле, которое возбуждается под воздействием магнитного поля.

Как создать индукционный ток

О том, как создать кратковременный индукционный ток можно узнать из школьного курса физики.

Для этого есть несколько способов:

  • — перемещение постоянного магнита или электромагнита относительно катушки,
  • — перемещение сердечника относительно вставленного в катушку электромагнита,
  • — замыкание и размыкание цепи,
  • — регулирование тока в цепи.

Сила индукционного тока

Основной закон электродинамики (закон Фарадея) гласит, что сила индукционного тока для любого контура равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через контур, взятой со знаком минус. Сила индукционного тока носит название электродвижущей силы.

Электромагнитная индукция – формула, таблица, примеры кратко

Для получения электроэнергии часто используются генераторы, принцип действия которых основан на явлении электромагнитной индукции. Существуют и другие методы получения электричества, но ведущим остается этот. Рассмотрим понятие электромагнитной индукции более подробно.

Открытие электромагнитной индукции

Практически сразу с момента открытия электрического тока было выявлено, что ток, проходящий по проводнику, создает магнитное поле.

Логично было предположить, что магнитное поле тоже может создать движение электрических зарядов в проводнике. Многие ученые безуспешно бились над этой задачей. Однако, электрические заряды, помещенные в постоянное магнитное поле, никак на него не реагировали.

Открытие было сделано М. Фарадеем 29 августа 1831 года (редкий случай, когда точно известна дата открытия).

Рис. 1. М. Фарадей.

В опыте использовались две катушки – одна создавала магнитное поле, вторая была расположена рядом, так, чтобы сквозь нее проходили магнитные линии первой катушки. Вторая катушка была подключена к гальванометру, который был предназначен для определения возникающего в ней электрического тока.

Рис. 2. Опыт Фарадея с двумя катушками.

Опыт давал отрицательный результат, постоянное поле, пронизывающее вторую катушку, не создавало в ней электрического тока, сколько бы времени не прошло. Но, Фарадей заметил, что перед самым опытом, в момент пуска электрического тока через первую катушку, стрелка гальванометра давала слабое колебание. Порядок опыта был перестроен – теперь главное внимание было уделено моменту включения. И выяснилось, что включение и выключение тока через первую катушку вызывает возникновение импульса тока во второй катушке.

В дальнейшем было определено, что для появления импульса можно не только включать и выключать магнитное поле другой катушкой, а, к примеру, приближать и удалять обычный постоянный магнит.

Причем, возникающий ток (как и любой ток в проводнике) создает свое магнитное поле, а направлен он так, чтобы возникающее магнитное поле препятствовало причине, создавшей ток в контуре. Данное правило было позже открыто русским физиком Э.Ленцем.

Многие исследователи, разрабатывавшие теорию электричества, такие, как Х.Эрстед, Ж.Колладон, Дж.Генри, были близки к открытию. Но колебание стрелки в момент запуска или выключения установки они либо вообще не замечали, либо расценивали, как результат случайных внешних сотрясений и не придавали ему значения.

Закон электромагнитной индукции

М. Фарадей провел многочисленные опыты, записывая результаты, и из этих опытных таблиц электромагнитной индукции установил, что ток в проводящем контуре возникает только при изменении магнитного поля, пронизывающего этот контур.

Для количественного описания этого явления используется понятие магнитного потока. Если индукция характеризует силу магнитного поля в точке, то магнитный поток характеризует плотность линий магнитной индукции. Магнитный поток через контур площадью S равен произведению модуля индукции B на площадь S и на косинус угла между вектором индукции и нормалью к контуру:

$$Ф=BScosα$$

Рис. 3. Ф=BScosa.

Явление электромагнитной индукции состоит в том, что при изменении за время Δt магнитного потока через контур на величину ΔФ, в нем возникают сторонние силы, создающие разность потенциалов, называемую ЭДС (электродвижущей силой):

$$ε= -{ΔФ\over Δt}$$

Знак минус в данной формуле электромагнитной индукции означает, что возникающая ЭДС, в соответствии с правилом Э.Ленца, направлена так, чтобы создавать ток, противодействующий создавшей его причине.

Что мы узнали?

Кратко и понятно явление электромагнитной индукции можно описать, как возникновение электрического тока в проводящем контуре при изменении ма

Электромагнитная индукция. Природа сторонних сил — Студопедия

Помещенный в однородное магнитное поле замкнутый проводящий контур с током подвергается деформации. Существует и обратное явление: возникновение тока в контуре, деформирующемся в магнитном поле. Это явление экспериментально было обнаружено в 1831г. Фарадеем. Ток, возбуждаемый магнитным полем в замкнутом контуре – индукционный ток. Явление возбуждения тока магнитным полем – электромагнитная индукция. Электродвижущая сила, обуславливающая индукционный ток – электродвижущая сила (ЭДС) индукции.

В результате опытов Фарадей пришел к выводам:

1) в замкнутом контуре индуцируется ток во всех случаях, когда происходит изменение потока магнитной индукции через площадь, ограниченную контуром.

2) величина ЭДС индукции (εi) пропорциональна скорости изменения потока магнитной индукции ( ).

В 1833г. Э.Х. Ленц установил общее правило для определения направления индукционного тока – правило Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что его собственное магнитное поле компенсирует изменение потока магнитной индукции, вызывающее этот ток. Во всех случаях электромагнитной индукции происходит превращение энергии из одних видов в другие: механическая – магнитная – электрическая – тепловая.



Рис. 6. К определению ЭДС индукции

– закон Фарадея: электродвижущая сила электромагнитной индукции численно равна скорости изменения потока магнитной индукции через площадь ограниченную контуром, взятой с противоположным знаком. Знак минус показывает, что ЭДС индукции направлена так, что вектор индукции магнитного поля индукционного тока препятствует изменению потока магнитной индукции в соответствии с правилом Ленца.

Природа ЭДС индукции:

1) в случае движения контура в магнитном поле – сила Лоренца;

2) в случае неподвижного контура в переменном магнитном поле – переменное магнитное поле создает в пространстве переменное электрическое поле (вихревое электрическое поле), которое и производит разделение зарядов в проводящем контуре, создавая переменную разность потенциалов, равную ЭДС индукции.

Индукционные токи возникают не только в линейных (проволочных) контурах, но и в массивных сплошных проводниках, пронизываемых изменяющимся магнитным полем – это токи Фуко. Это вихревые токи, замыкающиеся в толще самого проводника, проходя в плоскостях, перпендикулярных потоку магнитной индукции. Так как электрическое сопротивление массивного проводника невелико, то токи Фуко могут достигать большой величины, вызывая значительное нагревание проводника. Поэтому токи Фуко используют для плавки металлов в специальных электропечах. Для уменьшения тепловых потерь сердечники трансформаторов изготавливают из листового железа или из ферритов – материалов с высоким сопротивлением.

Электромагнитная индукция — это… Что такое Электромагнитная индукция?

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем 29 августа[источник не указан 100 дней] 1831 года. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина электродвижущей силы (ЭДС) не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.

Закон Фарадея

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в СИ):

где

 — электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,
 — магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленца:

Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом:

где

 — электродвижущая сила,
 — число витков,
 — магнитный поток через один виток,
 — потокосцепление катушки.

Векторная форма

В дифференциальной форме закон Фарадея можно записать в следующем виде:

(в системе СИ)

или

(в системе СГС).

В интегральной форме (эквивалентной):

(СИ)

или

(СГС)

Здесь  — напряжённость электрического поля,  — магнитная индукция,  — произвольная поверхность,  — её граница. Контур интегрирования подразумевается фиксированным (неподвижным).

Следует отметить, что закон Фарадея в такой форме, очевидно, описывает лишь ту часть ЭДС, что возникает при изменении магнитного потока через контур за счёт изменения со временем самого поля без изменения (движения) границ контура (об учете последнего см. ниже).

  • В этом виде закон Фарадея входит в систему уравнений Максвелла для электромагнитного поля (в дифференциальной или интегральной форме соответственно)[1].

Если же, скажем, магнитное поле постоянно, а магнитный поток изменяется вследствие движения границ контура (например, при увеличении его площади), то возникающая ЭДС порождается силами, удерживающими заряды на контуре (в проводнике) и силой Лоренца, порождаемой прямым действием магнитного поля на движущиеся (с контуром) заряды. При этом равенство продолжает соблюдаться, но ЭДС в левой части теперь не сводится к (которое в данном частном примере вообще равно нулю). В общем случае (когда и магнитное поле меняется со временем, и контур движется или меняет форму) последняя формула верна так же, но ЭДС в левой части в таком случае есть сумма обоих слагаемых, упомянутых выше (то есть порождается частично вихревым электрическим полем, а частично силой Лоренца и силой реакции движущегося проводника).

  • Некоторые авторы, например, М. Лившиц в журнале «Квант» за 1998 год[2] отрицают корректность применения термина закон Фарадея или закон электромагнитной индукции и т. п. к формуле в случае подвижного контура (оставляя для обозначения этого случая или его объединения со случаем изменения магнитного поля, например, термин правило потока)[3]. В таком понимании закон Фарадея — это закон, касающийся лишь циркуляции электрического поля (но не ЭДС, создаваемой с участием силы Лоренца), и в этом понимании понятие закон Фарадея в точности совпадает с содержанием соответствующего уравнения Максвелла.
  • Однако возможность (пусть с некоторыми оговорками, уточняющими область применимости) совпадающей формулировки «правила потока» с законом электромагнитной индукции нельзя назвать чисто случайной. Дело в том, что, по крайней мере для определенных ситуаций, это совпадение оказывается очевидным проявлением принципа относительности. А именно, например, для случая относительного движения катушки с присоединенным к ней вольтметром, измеряющим ЭДС, и источника магнитного поля (постоянного магнита или другой катушки с током), в системе отсчета, связанной с первой катушкой, ЭДС оказывается равной именно циркуляции электрического поля, тогда как в системе отсчета, связанной с источником магнитного поля (магнитом), происхождение ЭДС связано с действием силы Лоренца на движущиеся с первой катушкой носители заряда. Однако та и другая ЭДС обязаны совпадать, поскольку вольтметр показывает одну и ту же величину, независимо от того, для какой системы отсчета мы ее рассчитали.

Потенциальная форма

При выражении магнитного поля через векторный потенциал закон Фарадея принимает вид:

(в случае отсутствия безвихревого поля, то есть тогда, когда электрическое поле порождается полностью только изменением магнитного, то есть электромагнитной индукцией).

В общем случае, при учёте и безвихревого (например, электростатического) поля имеем:

История

В 1820 г. Ганс Христиан Эрстед показал, что протекающий по цепи электрический ток вызывает отклонение магнитной стрелки. Если электрический ток порождает магнетизм, то с магнетизмом должно быть связано появление электрического тока. Эта мысль захватила английского ученого М. Фарадея. «Превратить магнетизм в электричество», — записал он в 1822 г. в своём дневнике. Многие годы настойчиво ставил он различные опыты, но безуспешно, и только 29 августа 1831 г. наступил триумф: он открыл явление электромагнитной индукции. Установка, на которой Фарадей сделал своё открытие, заключалась в том, что Фарадей изготовил кольцо из мягкого железа примерно 2 см шириной и 15 см диаметром и намотал много витков медной проволоки на каждой половине кольца. Цепь одной обмотки замыкала проволока, в её витках находилась магнитная стрелка, удаленная настолько, чтобы не сказывалось действие магнетизма, созданного в кольце. Через вторую обмотку пропускался ток от батареи гальванических элементов. При включении тока магнитная стрелка совершала несколько колебаний и успокаивалась; когда ток прерывали, стрелка снова колебалась. Выяснилось, что стрелка отклонялась в одну сторону при включении тока и в другую, когда ток прерывался. М. Фарадей установил, что «превращать магнетизм в электричество» можно и с помощью обыкновенного магнита.

В это же время американский физик Джозеф Генри также успешно проводил опыты по индукции токов, но пока он собирался опубликовать результаты своих опытов, в печати появилось сообщение М. Фарадея об открытии им электромагнитной индукции.

М. Фарадей стремился использовать открытое им явление, чтобы получить новый источник электричества.

См. также

Примечания

  1. Это уравнение Максвелла может быть переписано в эквивалентном виде

    (здесь просто производная по t внесена под знак интеграла). В таком виде уравнение также может быть включено в систему уравнений Максвелла, причем оговорка о неподвижности контура интегрирования теряет актуальность, так как производная теперь очевидно не действует на границу области (на пределы интегрирования), а само интегрирование в любом случае полагается «мгновенным». В принципе, в таком виде это уравнение также могут называть законом Фарадея (чтобы отличить его от других уравнений Максвелла), пусть в таком виде оно и не совпадает прямо с его обычной формулировкой (но эквивалентно ей в своей области применимости).

  2. М. Лившиц Закон электромагнитной индукции или «правило потока»? // Квант. — 1998. — № 3. — С. 37—38.
  3. Такой отказ объясняется тем, что, в отличие от закона для циркуляции электрического поля, выполняющегося всегда, «правило» корректно работает лишь для случаев, когда контур, в котором вычисляется ЭДС, совпадает физически с проводником (то есть совпадает их движение; в противном же случае правило может не работать (самый известный пример — униполярная машина Фарадея; контур, который в этом случае трудно определить, но кажется довольно очевидным, что он не меняется; во всяком случае, довольно затруднительно указать разумное определение для контура, который бы в этом случае менялся), то есть проявляется парадокс, что для «закона природы» недопустимо.

Ссылки

Закон электромагнитной индукции Фарадея — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Зако́н электромагни́тной инду́кции Фараде́я является основным законом электродинамики, касающимся принципов работы трансформаторов, дросселей, многих видов электродвигателей и генераторов.[1] Закон гласит:

или другими словами:

Генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

При этом индукционный ток направлен таким образом, что его действие противоположно действию причины, вызвавшей этот ток (правило Ленца).[2]

История

Электромагнитная индукция была обнаружена независимо друг от друга Майклом Фарадеем и Джозефом Генри в 1831 году, однако Фарадей первым опубликовал результаты своих экспериментов[3][4].

В первой экспериментальной демонстрации электромагнитной индукции (август 1831) Фарадей обмотал двумя проводами противоположные стороны железного тора (конструкция похожа на современный трансформатор). Основываясь на своей оценке недавно обнаруженного свойства электромагнита, он ожидал, что при включении тока в одном проводе особого рода волна пройдёт сквозь тор и вызовет некоторое электрическое влияние на его противоположной стороне. Он подключил один провод к гальванометру и смотрел на него, когда другой провод подключал к батарее. В самом деле, он увидел кратковременный всплеск тока (который он назвал «волной электричества»), когда подключал провод к батарее, и другой такой же всплеск, когда отключал его.[5] В течение двух месяцев Фарадей нашёл несколько других проявлений электромагнитной индукции. Например, он увидел всплески тока, когда быстро вставлял магнит в катушку и вытаскивал его обратно, он генерировал постоянный ток во вращающемся вблизи магнита медном диске со скользящим электрическим проводом («диск Фарадея»)[6].

Фарадей объяснил электромагнитную индукцию с использованием концепции так называемых силовых линий. Однако, большинство учёных того времени отклонили его теоретические идеи, в основном потому, что они не были сформулированы математически. [7] Исключение составил Максвелл, который использовал идеи Фарадея в качестве основы для своей количественной электромагнитной теории.[7][8][9] В работах Максвелла аспект изменения во времени электромагнитной индукции выражен в виде дифференциальных уравнений. Оливер Хевисайд назвал это законом Фарадея, хотя он несколько отличается по форме от первоначального варианта закона Фарадея и не учитывает индуцирование ЭДС при движении. Версия Хевисайда является формой признанной сегодня группы уравнений, известных как уравнения Максвелла.

Эмилий Христианович Ленц сформулировал в 1834 году закон (правило Ленца), который описывает «поток через цепь» и даёт направление индуцированной ЭДС и тока в результате электромагнитной индукции.

Эксперимент Фарадея, показывающий индукцию между витками провода: жидкостная батарея (справа) даёт ток, который протекает через небольшую катушку (A), создавая магнитное поле. Когда катушки неподвижны, ток не индуцируется. Но когда маленькая катушка вставляется или извлекается из большой катушки (B), магнитный поток через катушку изменяется, вызывая ток, который регистрируется гальванометром (G).[10]

Закон Фарадея как два различных явления

Некоторые физики отмечают, что закон Фарадея в одном уравнении описывает два разных явления: двигательную ЭДС, генерируемую действием магнитной силы на движущийся провод, и трансформаторную ЭДС, генерируемую действием электрической силы вследствие изменения магнитного поля. Джеймс Клерк Максвелл обратил внимание на этот факт в своей работе О физических силовых линиях в 1861 году. Во второй половине части II этого труда Максвелл даёт

Начальные представления об электромагнетизме — Электротехника — Учебные материалы — Каталог статей

Элементы электромагнетизма

Магнитное поле

Магнитная индукция

Магнитный поток

Катушка

Проводник с током в магнитном поле

Рамка с током в магнитном поле

Электрон, влетающий в магнитное поле

Электромагнитная индукция

Направление ЭДС электромагнитной индукции

Величина ЭДС электромагнитной индукции

Правило Ленца

Индуктивность

Самоиндукция

Как направлена ЭДС самоиндукции?

 

В электротехнике магнетизм нас интересует по следующим причинам.

Во — первых, объясняется природа магнитных явлений.

Во — вторых, объясняется, что такое электромагниты, и как их делать.

В — третьих, объясняется, как получить механическую энергию из электрической

В — четвертых, объясняются электромагнитные явления.

К электромагнитным относятся те явления, которые происходят при изменении тока или магнитного поля.

 

Электрическое и магнитное поле две стороны одного физического явления — электромагнитного поля. Для удобства мы изучаем их отдельно, так проще.

 

Мы много раз обращались к понятию Электрическое поле.

Электрическое поле всегда существует вокруг неподвижного электрического заряда или системы неподвижных зарядов.

Через электрическое поле осуществляется взаимодействие между неподвижными электрическими зарядами.

 

Если заряд двигается, то вокруг него существует поле магнитное.

 

Магнитное поле всегда связано с электрическим током. Если есть ток, значит вокруг него обязательно существует магнитное поле.

Если есть магнитное поле, это значит, что оно создано каким — то током.

 

Магнитное поле не замечается неподвижным электрическим зарядом, но оно вызывает силовое воздействие на подвижные электрические заряды, потому, что они тоже создают магнитное поле.

Магнитное поле действует на железные (ферромагнитные) предметы, на магнитную стрелку и другие магниты. 

Магнитное поле магнитов также создано токами, только внутренними, которые создаются движением электронов.

 

 

Ток создает магнитное поле, которое характеризуется напряженностью Н.

Напряженность — характеристика магнитного поля в определенной точке пространства, которая определяет намагничивающую силу.

Магнитное поле можно изобразить магнитными — силовыми линиями.

Например, вокруг линейного проводника с током магнитные — силовые линии представляют собой концентрические окружности.

Напряженность не является силовой характеристикой магнитного поля, она лишь показывает, какую намагничивающую силу создает ток в данной точке пространства, а вот насколько сильное магнитное поле получится от этой намагничивающей силы, зависит от свойств среды, вокруг этого тока.

Силовой характеристикой магнитного поля является величина, которая называется Магнитная индукция В. Магнитная индукция измеряется в Тесла

Магнитная индукция В показывает на сколько «сильное» магнитное поле создает напряженность магнитного поля в данной среде. Свойство среды поддерживать (проводить) магнитное поле называется магнитная проницаемость. 

Магнитная проницаемость характеризует способность среды намагничиваться, то есть, создавать собственное магнитное поле под действием внешнего магнитного поля.

За исходное значение принимается Абсолютная магнитная проницаемость вакуума — она называется

µ0   «Магнитная постоянная»  

µа   Абсолютная магнитная проницаемость  данного вещества

µ    Относительная магнитная проницаемость данного вещества. Эта величина удобнее, чем   µа , она показывает во сколько раз магнитная проницаемость данного вещества больше магнитной постоянной µ0

µа = µµ0     µ = µа

В= µµ0 Н

 

Краткое обобщение.

Ток создает определенную намагничивающую силу в данной точке поля, которая характеризуется напряженностью.

Реальная «сила» магнитного поля (магнитная индукция) будет определяться напряженностью поля в данной точке и магнитной проницаемостью среды, в которой находится данная точка.

Один и тот же ток может создать сильное магнитное поле и слабое. Если среда будет иметь хорошую магнитную проницаемость, то при данной напряженности, магнитное поле окажется сильным. Если среда будет иметь низкую магнитную проницаемость, то при данной напряженности, магнитное поле окажется слабым.

Силовая характеристика магнитного поля это магнитная индукция В

 

Интенсивность магнитного поля пересекающего площадку пространства, определяется как магнитный поток Ф = ВS cos f

 

 

Напряженность магнитного поля значительно усилится, если проводник свернуть в кольцо, то есть сделать виток провода.

В центре витка сложатся значения от каждого элементарного кусочка проводника с током. Один и тот же ток, как бы, многократно создаст магнитное поле.

И еще более напряженность усилится, если смотать проводник в несколько витков, то есть сделать катушку. Поле в ней сконцентрируется во внутреннем пространстве, вдоль оси.

В практике, такая катушка называется Соленоид.

Ф = BS Магнитный поток внутри соленоида

Можно значительно усилить магнитное поле катушки, при том же токе, если увеличить магнитную проницаемость внутреннего пространства катушки, для этого в нее вставляют ферромагнитный (стальной) сердечник.

Ферромагнетик создает собственное магнитное поле и значительно усиливает поле создаваемое током катушки.

Поэтому, электромагнитные устройства снабжаются сердечниками из стали.

На практике катушки с сердечниками применяются как электромагниты.

Электромагниты важная часть многих электроаппаратов и реле.

 

Как ведет себя проводник с током в магнитном поле?

Проводник с током помещенный в магнитное поле начнет двигаться.

Это происходит потому, что взаимодействуют два магнитных поля: внешнее и поле самого проводника.

Движение будет происходить в сторону ослабления магнитно — силовых линий.

Направление силы действующей на проводник с током в магнитном поле определяется правилом левой руки. Магнитные силовые линии входят в ладонь, четыре пальца по направлению тока, отогнутый большой палец покажет направление силы, которая заставляет двигаться проводник.

F = BIL sin a

Сила, выталкивающая проводник с током из магнитного поля равна произведению магнитной индукции В, на силу тока в проводнике I, на длину проводника L и на sin угла между направлением тока и вектором  магнитной индукции. Ток должен протекать поперек вектора магнитной индукции, если он будет протекать вдоль вектора магнитной индукции, сила будет равна нулю.

На картинке показано, что если проводник расположен поперек магнитно — силовых линий поля, он показан крестиком уходящего тока, то на него действует сила, которая хочет вытолкнуть его из магнитного поля. Если проводник расположен вдоль магнитно — силовых линий, то на него сила не действует. Любое положение от поперечного до совпадающего, учитывает sin a  в формуле силы.

 

 

 

 

Как ведет себя контур с током в магнитном поле?

Контур с током — это рамка, в которой протекает ток.

 

 

 

Все стороны рамки — это проводники в магнитном поле, но ведут они себя по-разному, потому, что токи в них направлены в разные стороны.

Каждая сторона рамки подчиняется правилу левой руки.

 

 

 

На рамке возникает крутящий момент, и он выставит рамку в такое положение, когда она будет расположена всей площадью поперек поля. В этой позиции силы встанут по одной линии, момент исчезнет и  рамка остановится.

 

 

Для того, чтобы рамка не останавливалась, можно воспользоваться ее инерцией, она проскочит вертикальное положение, и если в этот момент поменять направление тока в рамке, то снова появится момент, который продолжит ее вращение. Концы подсоединяют к специальному устройству, которое называется коллектор. Коллектор позволяет все время менять направление тока в рамке, и она вращается без остановки, при этом с рамки можно снять полезный крутящий момент.

На основе этого явления создан электрический двигатель постоянного тока.

 

 

 

Рамка повернулась на 180 градусов

 

 

 

 

Как ведет себя электрон, влетающий в магнитное поле?

Вспомним, что летящий электрон — это движущийся заряд, и следовательно, вокруг него существует собственное магнитное поле.

На электрон, влетающий в магнитное поле начинает действовать сила, эта сила называется силой Лоренца.

 

F = qVB sin

Направление силы  определяется правилом левой руки

Магнитные силовые линии в ладонь, 

отогнутый большой палец показывает направление действия силы.

Электрон, влетая в магнитное поле, под действием силы Лоренца, начинает двигаться по кривой.

По важности  явление Электромагнитной индукции можно сравнить разве, что с самим фактом взаимодействия электрических зарядов.

Явление электромагнитной индукции объясняет процессы в цепях переменного тока, лежит в основе всех электрических машин, объясняет теорию электромагнитного поля и т. д.

Вот его смысл.

Если вокруг проводника изменяется магнитное поле, то в проводнике возникает ЭДС.

Например, проводник двигается и пересекает магнитное поле, или магнит движется возле проводника и его магнитно — силове линии пересекают проводник (как в генератора переменного  тока)

Изменяющееся магнитное поле разделяет заряды внутри проводника, то есть становится сторонней силой способной разделять заряды.

При разделении зарядов возникает разность потенциалов – ЭДС

Если около магнита лежит кусок проволоки, то ничего не происходит, стоит двинуть магнит или проволоку, в ней появится ЭДС

Дело не в самом движении, а в том, что при перемещении наверняка изменится характер магнитного поля, в том месте, где лежал проводник.

Проводник пересекает магнитные силовые линии.

Важнейший аспект этого явления состоит в том, что при образовании ЭДС электромагнитной индукции происходит преобразование энергии. Перемещение проводника — это расходование механической энергии, Возникающая ЭДС электромагнитной индукции — это  получение электрической энергии. Преобразование энергии соответствует закону сохранения энергии.

Почему это происходит подробно описано в учебниках физики.

Явление электромагнитной индукции открыл Майкл Фарадей.

А самая подробная теория этого вопроса заложена в уравнениях Максвелла.

 

 

Если взять проводящий контур и пропустить через него магнитный поток, то при любом изменении магнитного потока через контур в контуре появится электрический ток. Так звучит формулировка Фарадея. Электрический ток в контуре появится потому, что в контуре появилась ЭДС электромагнитной индукции.

 

Если важно в чем причина появления ЭДС электромагнитной индукции, то более или менее достаточно знать, что электрон, влетающий в магнитное поле, испытывает на себе действие магнитного поля. На электрон начинает действовать сила Лоренца, которая поворачивает его в сторону, и он летит в направлении определяемом правилом левой руки, при этом на одном конце проводника появляется избыток электронов, а на другом их недостаток, это и создает разность потенциалов на концах проводника. Фактически сила Лоренца — сила взаимодействия магнитных полей, отбрасывает электроны из одного конца проводника в другой.

Когда мы вращаем в магнитном поле рамку с током, то все свободные электроны внутри проводника рамки и есть электроны, влетающие в магнитное поле, их отбрасывает в сторону сила Лоренца, там и образуется отрицательный заряд, на другой стороне проводника, соответственно образуется положительный заряд.

Это и есть разделение зарядов сторонней силой, а мы знаем, что разделение зарядов сторонней силой и есть создание Электродвижущей силы.

Эта ЭДС называется ЭДС электромагнитной индукции.

 

 

 

Для случая перемещения проводника перпендикулярно магнитным силовым линиям направление индуктированной ЭДС определяется правилом правой руки.

Магнитные силовые линии входят в ладонь.

Отогнутый большой палец по направлению движения проводника.

Четыре пальца от — к + и соответственно направление ЭДС в проводнике.

 

Правили левой руки используется для определения силы , действующей на проводник с током,

Правило правой руки  используется для определения ЭДС, возникающей в проводнике при перемещении в магнитном поле.

 

 

 

От чего же зависит величина ЭДС электромагнитной индукции?

Во — первых, при движении проводника разделение зарядов не происходит все время, так как при этом ЭДС должна была бы повышаться. На самом деле, процесс начинается и тут же останавливается, так как разделенные заряды тут же создают силу электрического взаимодействия, которая стремится вернуть назад разделенные заряды.

 

E = BVl

 

e = BVl sin

В общем случае ЭДС, возникающая в проводнике, прямо пропорциональна магнитной индукции, активной длине проводника, скорости его перемещения поперек магнитных силовых линий.

ЭДС Электромагнитной индукции равна скорости пересечения проводником магнитного потока.

Правило Ленца

Правило Ленца позволяет определить направление ЭДС электромагнитной индукции для любого случая.

Есть множество случаев, когда правило правой руки не применимо.

ЭДС электромагнитной индукции всегда имеет такое направление, при котором созданный ею ток противодействует причине, вызвавшей ЭДС

Например, ЭДС создана перемещением проводника перпендикулярно магнитным силовым линиям, при возникновении тока в этом проводнике его направление будет таким, что магнитное поле этого тока будет препятствовать движению проводника.

Другой пример, ЭДС создается приближением магнита к проводнику. Если в проводнике потечет ток от этой ЭДС, то он будет иметь такое направление, что его магнитное поле будет повернуто одноименным полюсом к магниту, что вызовет противодействие перемещению магнита.

Правило Ленца — оформляет закон сохранения энергии для явления электромагнитной индукции.

Оно доказывает, что для создания ЭДС электромагнитной индукции надо преодолеть противодействие со стороны проводника или контура, то есть, совершить определенную работу, которая и становится электрической энергией в проводнике или контуре.

Для контура, пресекающего магнитный поток, величину ЭДС можно определить по формуле

e = — dФ\dt

Для одиночного контура величина индуктированной ЭДС равна скорости изменения магнитного потока, пересекающего контур.

 Направление ЭДС в контуре такое, при котором созданный ею ток, противодействует изменению магнитного потока., охватываемого этим контуром.

Для катушки

Сумма магнитных потоков, охватываемых витками, называется

потокосцеплением

 

 

Индуктивность показывает, какой магнитный поток может создать данный проводник (катушка), если через него протекает данный ток. Если индуктивность большая, то катушка создаст сильный магнитный поток (потокосцепление), если индуктивность маленькая, то катушка создаст слабый магнитный поток.

Свойство проводника (катушки) создавать магнитный поток, называется индуктивностью.

Индуктивность – коэффициент пропорциональности между магнитным потоком и током

Ф = LI (данный ток создаст тем больший магнитный поток, чем больше индуктивность)

Lпров.= Ф\I = Вб\А= [Гн] Ф=LI Ф= [Вб] = м2*Тл

Lкат.= ωФ\I

Индуктивность – неотъемлемое свойство данного проводника или катушки. и один из трех главных параметров любой электрической цепи  :R, L, C

Индуктивность определяется физическими параметрами катушки, она прямо пропорциональна магнитной проницаемости и квадрату числа витков, площади сечения и обратно пропорциональна длине катушки.

Если нужно увеличить индуктивность, то нужно
  • увеличить число витков
  • вставить в нее сердечник
  • увеличить диаметр катушки
  • уменьшить длину катушки

 

 

Явление самоиндукции имеет очень большое значение. Именно самоиндукция объясняет процессы, происходящие в цепях переменного тока и в переходных процессах, когда происходит включение и выключение цепей.

Если по проводнику протекает ток, то вокруг него существует магнитное поле. Если ток изменяется в проводнике, то, значит, изменяется и магнитный поток проводника. А всякое изменение магнитного потока, пересекающего проводник, приводит к появлению ЭДС в этом проводнике (явление электромагнитной индукции).

Вывод: Таким образом, изменение тока в проводнике рождает в нем ЭДС, которая называется ЭДС самоиндукции.

ЭДС самоиндукции определяется скоростью изменения электрического тока, а индуктивность является коэффициентом пропорциональности. Поэтому индуктивность часто называют коэффициентом самоиндукции.

 

 

Направление самоиндукции определяется по закону Ленца. Если ток в проводнике или в катушке увеличивается, то Э.Д.С. самоиндукции мешает увеличению тока и значит, направлена навстречу току. Если ток уменьшается, то Э.Д.С. самоиндукции мешает уменьшению тока и значит направлена, в том же направлении, что и ток.

 

 

Самоиндукция — следствие электромагнитной индукции.

Если в проводнике течет ток, то вокруг проводника есть магнитное поле.

Если ток изменяется по какой — то причине, то изменяется и магнитное поле.

Теперь рассматриваем тот — же проводник, вокруг него изменяется магнитное поле, потому, что в нем изменяется ток. Проводник, вокруг которого изменяется магнитное поле, рождает ЭДС Получается, что ЭДС, в данном случае рождается изменением собственного тока в проводнике.

Эта ЭДС и называется ЭДС самоиндукции.

ЭДС самоиндукции рождается в проводнике изменением тока в данном проводнике.

Правило Ленца: ЭДС самоиндукции всегда направлена против изменения тока в проводнике.

Если ток возрастает, ЭДС самоиндукции мешает возрастанию и поэтому направлена против тока.

Если ток убывает, ЭДС самоиндукции стремится его поддержать, и направлена в том же направлении, что и ток.

В этом есть важная мудрость, которую полезно понимать.

Проявление самоиндукции абсолютно аналогично инерции в механике.

Если тело разгоняется, ему мешает сила инерции, если тело тормозится, то сила инерции стремится продолжить его движение.

Ток в проводнике испытывает инерционное влияние благодаря ЭДС самоиндукции. Кроме этого масса частиц испытывает и чисто механическую инерцию, но это сложный вопрос физики, и в электротехнике без него можно обойтись.

Индукционная ковка | UltraFlex Power Technologies, Inc.

перейти к содержанию

  • ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
    • Отжиг
    • Склеивание и герметизация
    • Пайка
    • Карбидные наконечники
    • Литье
    • Наконечники катетера
    • Выращивание кристаллов
    • Обработка и нагрев
    • Обработка и нагрев
      • Исследования и испытания материалов
      • Плавление
      • Исследование наночастиц
      • Пластиковое оплавление и тепловая стабилизация
      • Предварительный нагрев и последующий нагрев
      • Термоусадочная муфта
      • Пайка
      • Нагревание с помощью нагревателя
      • ИНДУКЦИОННАЯ ПРОДУКЦИЯ
        • Источники питания для индукционного нагрева

          • Источники питания UltraFlex
            • S (2 кВт / 350 кГц)
            • SB (3 кВт / 1.2 МГц)
            • SM (5 кВт / 200 кГц)
            • S / Air (2-4 кВт / 30-100 кГц)
            • Вт (5-15 кВт / 150 кГц)
            • M / воздух (8-25 кВт / 50 кГц)
            • M ( 25-35 кВт / 150 кГц)
            • L (50-100 кВт / 50 кГц)
          • Smart Power Systems
            (50–400 кВт / 6–400 кГц)
          • Дополнительное оборудование
            • Контроль и мониторинг температуры
            • Система водяного охлаждения
        • Системы индукционного нагрева

          • SmartScan ™ — Сканер для индукционной термообработки
          • Системы исследования наночастиц
            • Системы исследования наночастиц серии N
          • Системы индукционной пайки
            • Система пайки
            • UBraze Ручная система Roheraze Система пайки
            • Робот для индукционной пайки Dragon 15
        • Машины для индукционного литья

          • Dental
            • Dental Centrifugal Casting Syst em
            • EasyCast-D
            • UltraCast D
          • Ювелирные изделия
            • EasyCast J
            • SuperCast J
            • CS Digital
            • UltraCast Pro
            • PressCast
          • Industrial

            Индукционные расплавители

            • Static
              • EasyMelt
              • EasyMelt Air
              • UltraMelt 4/5
              • UltraMelt 10/15
            • Tilting
              • UltraMelt TLT-2P
              • UltraMelt TLT-2P Ultra
              • UltraMelt TLT-2P Ultra

          • ПРОМЫШЛЕННОСТИ
            • Научные исследования и исследования
            • Аэрокосмическая промышленность и оборона
            • Приборы и HVAC
            • Автомобилестроение и транспорт
            • Матрицы и пресс-формы
            • Электрооборудование и окружающая среда
            • Металлообработка

            • Производство и автоматизация
            • Медицина и стоматология
            • Горнодобывающая промышленность и материалы
            • Двигатели и насосы
            • Нефтегазовая промышленность
            • Упаковка
            • Драгоценные металлы и ювелирные изделия
            • Оборудование для производства полупроводников и кристаллов
            • Tube & Pipe
            • Wire & Cable
          • УСЛУГИ
            • Электромагнитное моделирование и термический анализ
            • Инженерные услуги
            • Заказные индукционные нагревательные змеевики
            • Лаборатория приложений
            • Системы с добавленной стоимостью и индивидуальные системы
          • Техническая поддержка
              | FAQ
            • Индукционный нагрев Руководство по настройке
            • Техническая поддержка
            • Технические примечания
            • Центр загрузок
          • УЗНАТЬ
            • Об индукционном нагреве
              • Как работает индукционный нагрев
              • Почему индукционный нагрев?
              • Применение индукционного нагрева
              • Применение индукционного нагрева
                Обзор
              • UltraFlex в научных статьях
              • Эффективность индукционного нагрева
              • Контроль температуры при индукционном нагреве
            • Руководство по индукции
              • Инструмент расчета индукционного нагрева
              • Правильный индуктор для работы
              • Примеры использования индукционного нагрева
              • Как выбрать поставщика индукционного нагрева
              • Сравнение индукционных систем
              • Руководство по литью титана с использованием
                Ultraflex SuperCast
              • Руководство по литью платины с помощью
                Ultraflex EasyCast
          • О НАС
            • Ultraflex Power Technologies — О нас
            • Карьера в области индукционного нагрева
            • Партнерский портал по индукционному нагреву
            • Витрина
            • Новости
            • События
            • Пресс-релизы
          • СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
            • Связаться с нами
            • Календарь предстоящих выставок
          • Искать:

          • ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
            • Отжиг
            • Склеивание и герметизация
            • Наклон катетера
            • Выращивание кристаллов
            • Отверждение и нанесение покрытия
            • Ковка и горячее формование
            • Закалка и термообработка
            • Исследования и испытания материалов
            • Плавление
            • Исследования наночастиц
            • Оплавление пластмасс Последующий нагрев
            • Термоусадочная муфта
            • Пайка
            • Нагреватель
            • Нагреватель проволоки
            • Применение специального нагрева
          • ИНДУКЦИОННЫЕ ПРОДУКТЫ
            • Источники питания для индукционного нагрева

              • Ult Блоки питания raFlex
                • S (2 кВт / 350 кГц)
                • SB (3 кВт / 1.2 МГц)
                • SM (5 кВт / 200 кГц)
                • S / Air (2-4 кВт / 30-100 кГц)
                • Вт (5-15 кВт / 150 кГц)
                • M / воздух (8-25 кВт / 50 кГц)
                • M ( 25-35 кВт / 150 кГц)
                • L (50-100 кВт / 50 кГц)
              • Smart Power Systems
                (50–400 кВт / 6–400 кГц)
              • Дополнительное оборудование
                • Контроль и мониторинг температуры
                • Система водяного охлаждения
            • Системы индукционного нагрева

              • SmartScan ™ — Сканер для индукционной термообработки
              • Системы исследования наночастиц
                • Системы исследования наночастиц серии N
              • Системы индукционной пайки
                • Система пайки
                • UBraze Ручная система Roheraze Система пайки
                • Робот для индукционной пайки Dragon 15
            • Машины для индукционного литья

              • Dental
                • Dental Centrifugal Casting Syst em
                • EasyCast-D
                • UltraCast D
              • Ювелирные изделия
                • EasyCast J
                • SuperCast J
                • CS Digital
                • UltraCast Pro
                • PressCast
              • Industrial

                Индукционные расплавители

                • Static
                  • EasyMelt
                  • EasyMelt Air
                  • UltraMelt 4/5
                  • UltraMelt 10/15
                • Tilting
                  • UltraMelt TLT-2P
                  • UltraMelt TLT-2P Ultra
                  • UltraMelt TLT-2P Ultra

              • ПРОМЫШЛЕННОСТИ
                • Научные исследования и исследования
                • Аэрокосмическая промышленность и оборона
                • Приборы и HVAC
                • Автомобилестроение и транспорт
                • Матрицы и пресс-формы
                • Электрооборудование и окружающая среда
                • Металлообработка

                • Производство и автоматизация
                • Медицина и стоматология
                • Горнодобывающая промышленность и материалы
                • Двигатели и насосы
                • Нефтегазовая промышленность
                • Упаковка
                • Драгоценные металлы и ювелирные изделия
                • Оборудование для производства полупроводников и кристаллов
                • Tube & Pipe
                • Wire & Cable
              • УСЛУГИ
                • Электромагнитное моделирование и термический анализ
                • Инженерные услуги
                • Заказные индукционные нагревательные змеевики
                • Лаборатория приложений
                • Системы с добавленной стоимостью и индивидуальные системы
              • Техническая поддержка
                  | FAQ
                • Индукционный нагрев Руководство по настройке
                • Техническая поддержка
                • Технические примечания
                • Центр загрузок
              • УЗНАТЬ
                • Об индукционном нагреве

              Принудительная индукция

              Принудительная индукция используется для описания двигатели внутреннего сгорания без наддува.Вместо этого к воздухозаборнику добавляется газовый компрессор, тем самым увеличивая количество кислорода, доступного для сгорания. Этот сжатый воздух обычно называют наддувом или наддувом.

              Введение

              Принудительная индукция может использоваться для повышения мощности, эффективности, выбросов или их комбинации без особого дополнительного веса и минимальных изменений в архитектуре двигателя. Двумя наиболее распространенными формами принудительной индукции являются турбокомпрессоры и нагнетатели, которые сжимают воздух, поступающий в цилиндры, но используют разные методы для получения необходимой мощности.Функционально они почти одинаковы. Поскольку из данного количества бензина можно получить только определенную мощность, чем больше бензина может быть сожжено в цилиндре, тем больше мощности может быть произведено. Однако простое добавление большего количества газа сверх оптимального соотношения воздух / топливо (обычно называемого «богатым») ничего не дает для мощности. Двигатель может всасывать столько, только вдыхая воздух при атмосферном давлении, поскольку объем и количество цилиндров неизменны. Следовательно, единственный способ получить больше воздуха в цилиндре и, следовательно, увеличить мощность, — это увеличить давление на впуске.

              Все, что мы рассматривали до сих пор, — это увеличение мощности, так как же принудительная индукция улучшает выбросы или эффективность? Одной из основных проблем с выбросами внутреннего сгорания является фактор, называемый фракцией NOx, или количеством соединений азота / кислорода, производимых двигателем. Высокие температуры сгорания приводят к более низкой доле NOx, а поскольку газы нагреваются при сжатии, чем больше газа сжимается в данном объеме, тем горячее он становится и тем ниже будет доля NOx. Поскольку принудительная индукция увеличивает количество сжимаемого газа, она увеличивает тепло, выделяемое при сжатии.Поскольку более холодный воздух более плотный, с точки зрения мощности наиболее желательно, чтобы входил холодный воздух, но с точки зрения выбросов лучше, если воздух горячий. В идеальном мире поступающий воздух был бы холодным, а степень сжатия была бы достаточно высокой, чтобы резко и быстро повысить температуру цилиндров, значительно снизив выбросы.

              Двумя наиболее часто используемыми технологиями принудительной индукции являются турбокомпрессоры и нагнетатели. Они различаются в первую очередь источником питания для компрессора.Есть разница между принудительной индукцией и сумматорами мощности. Сумматор мощности — это все, что улучшает выходную мощность двигателя, что не обязательно означает увеличение плотности заряда. Окислительные технологии, такие как системы впрыска закиси азота, обеспечивают повышенную мощность, но не являются формой принудительной индукции.

              Сравнение

              Сильные и слабые стороны различаются в зависимости от метода индукции, в значительной степени основанного на присущих им конструктивных функциях.Турбокомпрессор действует как препятствие для выхлопных газов из-за его размещения в тракте выхлопной системы. Нагнетатель использует крутящий момент, генерируемый внутренней массой двигателя через шкив кривошипа. Турбина зависит от объема и скорости выхлопных газов, которые раскручивают или вращают колесо турбины. Турбинное колесо соединено с компрессорным колесом через общий вал. Колесо компрессора сжимает всасываемый заряд, увеличивая плотность заряда во много раз.

              Время, необходимое турбонагнетателю для достижения начала наддува, называется задержкой.Нагнетатель постоянно включен, что означает, что он способен производить линейное увеличение наддува вплоть до красной черты. С турбонагнетателем легче достичь желаемого наддува, поскольку существует множество форм контроллеров наддува, которые позволяют пользователю довольно легко настроить желаемое наддув. Чтобы добиться желаемого наддува с помощью нагнетателя, необходимо установить шкив большего или меньшего размера.

              Поскольку насос нагнетателя приводится в движение шкивом двигателя, давление наддува нагнетателя прямо пропорционально частоте вращения двигателя.Другими словами, при 1/2 пиковых оборотов в минуту традиционный нагнетатель производит только половину своего пикового наддува. Напротив, турбокомпрессор может быть настроен на получение почти пикового уровня наддува при более низких оборотах, что создает значительно больший крутящий момент в приложении. Новые технологии нагнетания используют такие методы, как разрешение внутренней вязкости для управления максимальной производительностью насоса. Это выгодно, потому что нагнетатель может быть настроен на достижение пикового наддува в начале скольжения. Следовательно, линейное увеличение мощности происходит раньше, и нагнетатель может быть настроен на повышение давления при более высоких уровнях давления во всем диапазоне оборотов двигателя.В настоящее время, однако, для данного размера турбокомпрессор обычно может быть настроен на выработку большей мощности по кривой, чем эквивалентный нагнетатель, но нагнетатели не страдают от задержки наддува.

              Промежуточное охлаждение

              Неизбежным побочным эффектом принудительной индукции является повышение температуры воздуха при сжатии (см. Также Закон о комбинированном газе). В результате плотность заряда снижается, и в цилиндры поступает меньше свежего воздуха, чем предписывает давление наддува системы. Риск детонации или «детонации» в двигателях внутреннего сгорания значительно возрастает.Этим недостаткам противодействует охлаждение наддувочного воздуха, при котором воздух, выходящий из турбокомпрессора или нагнетателя, проходит через теплообменник, обычно называемый промежуточным охладителем. Это осуществляется путем охлаждения наддувочного воздуха окружающим потоком воздуха (промежуточные охладители воздух-воздух) или жидкости (промежуточные охладители жидкость-воздух). Плотность наддувочного воздуха увеличивается, а температура снижается.

              Впрыск воды

              Впрыск воды — еще одно эффективное средство охлаждения наддувочного воздуха для предотвращения детонации.Метанол смешивается с водой, чтобы предотвратить замерзание и действовать как горючее с более медленным горением. Впрыск воды, в отличие от закиси азота или принудительной индукции, не добавляет больше кислорода к заряду, но поглощает тепло при его испарении, чтобы охладить заряд и снизить температуру сгорания. Спирт также является топливом, которое горит медленнее и холоднее, чем бензин. Из-за более низких температур на впуске и более плотного воздушного заряда от двигателя передается большая мощность. Впрыск воды обычно используется в сочетании с низкооктановым топливом, чтобы работать под давлением в коллекторе выше нормального.

              ee также

              * нагнетатель
              * турбокомпрессор
              * двигатель внутреннего сгорания

              Каталожные номера

              Фонд Викимедиа.
              2010.

              Индукционные ковочные системы

              Индукционные ковочные системы — приложения

              Индукционная ковка с нагревом конца стержня

              Индукционная ковка с нагревом конца стержня

              Подогрев конца прутка обычно используется там, где должна быть кована только часть прутка.В зависимости от требуемой производительности системы манипулирования могут варьироваться от простых двух- или трехступенчатых пневматических толкающих систем до шагающих балок и конвейеров. Типичные области применения нагрева концов прутков:

              • Горячая высадка болтов
              • Стабилизаторы поперечной устойчивости
              • Горный инструмент

              Индукционная поковка с нагревом заготовки

              В индукционном нагревателе заготовки нагревается вся заготовка или заготовка. Обычно для коротких заготовок или заготовок используется бункер или чаша, чтобы автоматически подавать заготовки в линию для прижимных роликов, тягачей с цепным приводом или, в некоторых случаях, пневматических толкателей.Затем заготовки проходят через змеевик одна за другой по рельсам с водяным охлаждением или через отверстие змеевика используются керамические вкладыши, которые уменьшают трение и предотвращают износ. Длина рулона зависит от требуемого времени выдержки, продолжительности цикла на компонент и длины заготовки. В больших объемах работы с большим поперечным сечением нет ничего необычного в том, что 4 или 5 катушек последовательно соединяют, чтобы получить 5 м (16 футов) катушки или более. Типичные детали, обрабатываемые при поточном нагреве заготовок:

              • Малые коленчатые валы
              • Распредвалы
              • Фитинги пневматические и гидравлические
              • Головки молотковые
              • Клапаны двигателя

              Индукционная поковка одиночным выстрелом

              Для длинных заготовок можно использовать однократный нагрев.В этом процессе используются аналогичные системы для нагрева концов прутков, за исключением того, что вся заготовка превращается в отдельные спирали. Как и в случае нагрева концов стержня, количество витков определяется требуемой ΔT и тепловыми свойствами нагреваемого материала. Типовые детали, обработанные однократным нагревом заготовок:

              • Оси для грузовых автомобилей
              • Распредвалы Marine

              Просмотрите наш веб-сайт для получения дополнительной информации об индукционной гибке, затем свяжитесь с нами по телефону +44 (0) 1246 383737, чтобы поговорить с членом нашей команды, или напишите нам по электронной почте info @ inductelec.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *